男性勃起的原因是在性刺激的作用下，阴茎勃起机制发挥作用的结果。阴茎海绵体由许多片状、柱状的小梁和小梁间的腔隙组成。小梁由交织成网状的结缔组织、弹力纤维和平滑肌构成，螺旋动脉穿行其间。螺旋动脉管壁有内含平滑肌的隆起，小梁间腔隙称为海绵窦，彼此相通，内衬血管内皮，海绵体周围的小梁有丰富的静脉丛。螺旋动脉和小梁平滑肌平时处于收缩状态，允许少量血流进入阴茎海绵体。
当阴茎勃起时平滑肌松弛，螺旋动脉舒张、充血，大量血流进入海绵窦，阴茎海绵体膨胀，压迫周围静脉丛和白膜，导致静脉关闭，涌入的血流不能流出海绵体，海绵体内压明显升高，达到坚硬勃起。